Malo ljudi je svjesno da se radi na filtrima za čestice za električne automobile. Zanimljivo je da taj posao provodi mnogo poznatih tvrtki, a ne samo jedna. Filtari za čestice za električne automobile funkcionirat će na potpuno drugačiji način od onih ugrađenih u automobile s motorom s unutarnjim izgaranjem.

Proizvode li električni automobili čestice?

Filteri za čestice ugrađuju se u moderne dizelske automobile (DPF/FAP) i benzinske automobile (GPF/GPF FAP). Njihova je zadaća zadržati i neutralizirati čađu i pepeo nastale tijekom izgaranja smjese goriva i zraka.

Električni automobili ne proizvode ispušne plinove. No, oni ipak stvaraju čestice, i to na nešto drugačiji način. Inženjeri su željeli ostvariti (utopijsku) viziju potpuno čistog vožnje. Otuda i ideja da se električni automobili opreme filtrima za čestice.

Ključna riječ: emisije koje nisu ispušne

Električni automobili teži su za nekoliko stotina kilograma od svojih pandana s motorom s unutarnjim izgaranjem. To je zbog pogonske baterije s njezinim opsežnim sustavom hlađenja i grijanja. Što je automobil teži, to se brže troše gume. Čestice čvrste tvari nastaju kada se gazište gume istroši.

Što je automobil teži, to se brže troše kočione pločice. Abradacija kočionih obloga koje se trljaju o kočione diskove (s iznimkom keramičkih pločica) također uzrokuje stvaranje prašine. Težak električni automobil treba snažnije kočnice (s većom površinom trenja). A pri kočenju nastaje više prašine.

Malo zastranjivanje od teme, jer su inženjeri koji stvaraju nova rješenja za automobilsku industriju “zaboravili” da električni automobili najčešće koriste regenerativno kočenje, pa rijetko koriste diskove i kočione pločice. Ali moderna automobilistika puna je proturječnosti.

U zraku se također nalazi čestica prašine. Električni automobil budućnosti trebao bi čistiti za sobom i istovremeno čistiti zrak.

Audi “Urban Purifier”

Godine 2020. Audi je, u suradnji s tvrtkom Mann-Hummel (koja, između ostalog, proizvodi filtre marke MANN-FILTER), pokrenuo pilot-projekt za razvoj filtra čestica za električne automobile. Program je trebao trajati četiri godine za dizajn i testiranje.

Kako je zamišljen rad filtra? Filter čestica za električne automobile trebao je biti ugrađen sprijeda vozila. Komponenta je trebala raditi poput usisavača. Ventilator postavljen iza nje (koji se također koristi za standardno hlađenje rashladne tekućine iz baterije i motora) bio je dizajniran da pojača prirodni protok zraka koji nastaje tijekom vožnje. Usisani zrak je filtriran, čak i kada je vozilo stajalo.

Filtri su zadržavali čvrste čestice veličine do 10 mikrometara, koje su štetne za zdravlje. Prema dizajnerima, filter nije uzrokovao nikakve smetnje u radu automobila niti je dodavao dodatno opterećenje vozilu. Sam filter bio je izrađen od 15 % recikliranih materijala i trebao se mijenjati na svakom servisiranju.

Izvor: Audi Media Centre

Prema tvorcima rješenja, filter je “sveo na nulu” emisije automobila u koji je bio ugrađen, a također je čistio zrak i za dva dodatna automobila. Unatoč pozitivnim recenzijama i pozitivnim testovima, filter još nije pušten u masovnu proizvodnju.Filtri za čestice kočione prašine

Spomenuta tvrtka Mann-Hummel također je radila na drugom rješenju za automobile sa svim vrstama pogonskih sustava. To su filtri za čestice, montirani na kotačima, koji su dizajnirani za prikupljanje prašine nastale tijekom kočenja.

Razmatrani su i pasivni filtri (koji ne troše energiju i skupljaju prašinu) i aktivni filtri (koji troše energiju, usisavaju prašinu i učinkovitiji su).

Filtri su testirani u električnim automobilima i automobilima s motorom s unutarnjim izgaranjem proizvođača Audi, Mercedes-Benz (električni kombiji) te u električnim automobilima tvrtke ALBA Group koji se koriste u Singapuru.

Britanska tvrtka The Tyre Collective radila je na filtrima montiranim iza svakog kotača električnih automobila.

Ovi filtri koriste aerodinamiku i elektrostatiku za prikupljanje i nakupljanje prašine s guma, koja se zatim može obraditi. Ti su filtri osvojili nagradu 2020. godine (James Dyson Award), ali nema vijesti o njihovoj serijskoj proizvodnji.

Pravni kontekst, ili čemu sve to?

Razvoj filtara za čestice kočnica izravno je povezan s novim EU propisima poznatim kao Euro 7, koji po prvi put obuhvaćaju emisije koje nisu povezane s izgaranjem goriva.

U praksi to znači uvođenje ograničenja emisija čestica koje nastaju trošenjem kočionih pločica i diskova, kao i obvezu njihovog mjerenja u postupcima homologacije.

Iako propisi ne nameću specifično tehničko rješenje, proizvođači vozila i dobavljači kočionih sustava već traže načine za smanjenje emisija prašine kako bi ispunili buduće zahtjeve. Jedna od opcija koje se razmatraju su sustavi za hvatanje čestica izravno u kočionom sustavu, uz nove trenje materijale i promjene u dizajnu.